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3D新聞

又一黑馬材料!PP在3D打印行業(yè)的優(yōu)勢、機(jī)遇與挑戰(zhàn)

星之球科技 來源:榮格2022-03-24 我要評論(0 )   

盡管聚丙烯(PP)是世界上消費(fèi)量最大的塑料之一,但由于存在層間粘接、翹曲、床層粘接和支撐材料不足等問題,它尚未被充分利用到3D打印中。盡管如此,PP 3D打印材料專家PP...

盡管聚丙烯(PP)是世界上消費(fèi)量最大的塑料之一,但由于存在層間粘接、翹曲、床層粘接和支撐材料不足等問題,它尚未被充分利用到3D打印中。


盡管如此,PP 3D打印材料專家PPprint正致力于改變這一現(xiàn)狀。自四年前成立以來,該公司已經(jīng)建立了一個(gè)專注于PP的全面材料組合,該公司還為客戶提供打印服務(wù)和支持,以加快PP在增材制造中的使用。


PPprint產(chǎn)品經(jīng)理Sebastian Schmidt談到了在3D打印中使用PP的好處,它相對于其他高分子材料在FDM 3D打印方面的優(yōu)勢,以及該公司在汽車、模具、醫(yī)療技術(shù)等高要求行業(yè)中擴(kuò)大采用PP 3D打印的計(jì)劃。


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圖 通過3D打印的PP(聚丙烯)零件(圖片來源:PPprint)


3D打印為何選擇PP ?


雖然PLA和ABS在擠出基聚合物3D打印過程中更常用,但它們并不總能夠提供許多目標(biāo)應(yīng)用所需的性能或質(zhì)量。相比之下,PP提供了許多優(yōu)越的性能,能夠生產(chǎn)出可靠的部件。


首先,PP材料可以有效回收,從可持續(xù)發(fā)展的角度來看,這是一個(gè)很有吸引力的選擇,而它對酸、酒精和水的耐化學(xué)性對許多行業(yè)都很有吸引力。此外,PP還表現(xiàn)出非常好的抗斷裂性和半柔韌性,這意味著PP打印的部件幾乎是不可破壞的。再加上密度低,PP特別適合生產(chǎn)輕質(zhì)和堅(jiān)固的零件。


此外,許多PP牌號兼容滅菌過程。此外,它的親膚和食品安全特性,也使其可以用于醫(yī)療技術(shù)和食品接觸應(yīng)用,并提供美觀的高表面質(zhì)量。


但是,由于經(jīng)常出現(xiàn)層間粘著、翹曲、床層粘著、支撐材料不足等問題,PP材料3D打印市場仍處于發(fā)展階段。


結(jié)合其先進(jìn)的PP材料組合、特殊設(shè)計(jì)的支持材料和專業(yè)的打印服務(wù),PPprint正致力于改變這一現(xiàn)狀。

圖 PPprint的全聚丙烯3D打印產(chǎn)品。(圖片來源:PPprint)


PPprint與眾不同的關(guān)注點(diǎn)


Schmidt表示,PPprint完全專注于PP以及其密切接觸客戶的特點(diǎn),是其與其他同行的重要不同,因?yàn)樗鞘澜缟衔ㄒ灰患覍W⒂赑P的3 D打印公司。


自2018年成立以來,PPprint的打印工廠每天都在打印PP零件?!拔覀冎肋@種材料的問題、優(yōu)點(diǎn)和局限性,而且我們有特定的PP打印技術(shù),不僅在材料方面,而且在成功地將這種材料應(yīng)用于3D打印方面?!盨chmidt說道。


PPprint的PP材料與市場上其他商用PP長絲相比,具有相對較高的拉伸彈性和層間結(jié)合能力,此外還具有其他一些優(yōu)點(diǎn)。與競爭對手只能在有限的顏色范圍內(nèi)提供PP長絲不同,PPprint提供了廣泛的顏色和定制顏色的可能性。


PPrint提供了世界上唯一專門為PP開發(fā)的分離支撐材料——P-support 279,它可以創(chuàng)建更復(fù)雜的3D打印形狀和設(shè)計(jì),而這些設(shè)計(jì)在以前用PP打印是無法實(shí)現(xiàn)的。該支撐材料可以讓客戶打印具有橋梁、懸吊和開口的部件,并在加熱后輕松取下。


PP材料的3D打印過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣的問題:材料很難粘到打印床表面。雖然使用市面上的膠水或粘合劑可以解決這個(gè)問題,但手動(dòng)打印過程相當(dāng)混亂、繁瑣,客戶每次想打印東西都必須重復(fù)這一步驟。


為了克服這一難題,PPprint已經(jīng)開發(fā)了自己的專利打印床表面——P-Surface 141,它可以安裝在客戶的3D打印機(jī)上,并專門為打印PP而定制。其他高分子材料,如ABS, PLA和TPU也可以打印在這一3D打印表面。這意味著客戶在打印和切換材料時(shí)不需要移除它。


PPprint與其他材料供應(yīng)商的最大區(qū)別在于其互補(bǔ)的“PP 3D打印包”,包括先進(jìn)的3D打印材料、獨(dú)特的支撐材料、專門為PP開發(fā)的打印床,以及強(qiáng)大的材料科學(xué)專業(yè)知識。


“我們?yōu)樗蓄愋偷腇DM打印機(jī)提供PP 3D打印包,”PPprint解釋說,“我們希望使用PP進(jìn)行打印,并讓每個(gè)人都有機(jī)會(huì)進(jìn)行打印,無論是在入門級桌面3D打印機(jī)(如Prusa)上,還是中等價(jià)位的機(jī)器(如Ultimaker或Raise3D)或更高價(jià)格的工業(yè)FDM機(jī)器?!?/p>


利用材料實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)對公司來說也很重要,PPprint的客戶可以把他們打印的支撐材料寄回PPprint,這些材料將被PPprint回收和重復(fù)使用。


PPprint通過3D打印的各種PP零件(圖片來源:PPprint)


3D打印PP的市場前景


目前,PPprint的主要市場是醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域,因?yàn)樵摴镜牟牧显谄つw接觸領(lǐng)域獲得了認(rèn)證(DIN EN ISO 10993-5)。此外還有汽車領(lǐng)域,PPprint的能力主要用于功能原型設(shè)計(jì),就如為德國汽車公司做的一樣。PPprint在模具行業(yè)、消費(fèi)品領(lǐng)域和其他用到功能原型的行業(yè)也很活躍。


“特別是在Covid-19大流行期間,來自醫(yī)療行業(yè)的需求增長非??臁T诖酥?,PPprint并沒有很多醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域的客戶,現(xiàn)在我們有大約60%的客戶來自醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。因?yàn)镻P材料完全適合醫(yī)學(xué)技術(shù)的要求,” Schmidt說,“我認(rèn)為醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒋蠓黾覲P的使用?!?/p>


PPprint的支撐材料具有與PP長絲相似的打印外形和性能,可以對此類應(yīng)用進(jìn)行高度定制,在提供最佳機(jī)械性能的同時(shí),有效地為患者提供功能。


考慮到PP在這些領(lǐng)域和其他領(lǐng)域的應(yīng)用,Schmidt提出可以在硬件和軟件方面進(jìn)行一些優(yōu)化,以進(jìn)一步提高PP的打印性能,從而為更多的應(yīng)用和客戶打開大門。


“在軟件方面,可以優(yōu)化噴頭的驅(qū)動(dòng)方式,這是我們目前正在進(jìn)行的一個(gè)項(xiàng)目,但也可以考慮針對特定材料優(yōu)化噴頭的形狀,”他解釋說,“未來肯定會(huì)取得進(jìn)展,但這并不意味目前就不能取得一些偉大的成果?!?/p>


未來,PPprint的目標(biāo)是在全球范圍內(nèi)提供PP材料,目前已宣布在北美、印度和中國提供產(chǎn)品,對其現(xiàn)有的歐洲市場形成支撐。Schmidt表示,在全球新市場增加材料的可用性是公司發(fā)展的下一步目標(biāo)。


“我們是一家以研究為導(dǎo)向的公司,我們有許多正在進(jìn)行的研究項(xiàng)目,這些項(xiàng)目將會(huì)見證我們發(fā)布專門為3D打印優(yōu)化的更好的增強(qiáng)材料,比如玻璃纖維、碳酸鈣或其他填充材料?!彼忉屨f,“此外,打印速度也是我們正在研究改進(jìn)PP 3D打印的一個(gè)關(guān)鍵問題,比如創(chuàng)造一種可以以更高速度進(jìn)行3D打印的材料。


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